韓 杰,張一然,張 飛,邊連全
(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,遼寧 沈陽 110866)
刺五加多糖對免疫應(yīng)激斷奶仔豬血漿D-乳酸水平和腹瀉狀況的影響
韓杰,張一然,張飛,邊連全?
(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,遼寧沈陽110866)
本試驗(yàn)旨在探討飼糧添加刺五加多糖(ASPS)對免疫應(yīng)激斷奶仔豬腹瀉的影響。試驗(yàn)采用2×2因素設(shè)計(jì),將64頭28日齡斷奶、平均體重為7.22±0.46 kg仔豬隨機(jī)分為4組。第1、2組飼喂基礎(chǔ)飼糧,第3、4組添加800 mg/kg ASPS的飼糧,試驗(yàn)第7天,1、3組仔豬注射生理鹽水,2、4組仔豬注射等量脂多糖(LPS),試驗(yàn)期14 d。結(jié)果表明,ASPS使仔豬腹瀉率、腹瀉指數(shù)和腹瀉頻率分別降低了71.64%(P<0.05)、78.33%(P<0.05)和57.83%(P<0.05),同時(shí)使血漿D-乳酸降低了16.37%(P<0.05)。LPS和ASPS兩者之間具有互作效應(yīng)。由此可見,在本試驗(yàn)條件下,800 mg/kg ASPS能顯著降低免疫應(yīng)激仔豬腹瀉發(fā)病率和發(fā)病程度,該作用與ASPS降低腸黏膜通透性有關(guān)。
刺五加多糖;仔豬;免疫應(yīng)激;腹瀉
斷奶仔豬腹瀉是養(yǎng)豬生產(chǎn)中最常見的復(fù)雜應(yīng)激綜合征,尤其當(dāng)仔豬遭受環(huán)境病原菌侵襲發(fā)生免疫應(yīng)激時(shí)腹瀉現(xiàn)象更為嚴(yán)重[1]。我國仔豬斷奶后2周內(nèi)的腹瀉率高達(dá)30%~100%[2]。腹瀉不僅導(dǎo)致仔豬飼料效率降低,使仔豬生長發(fā)育遲緩或停滯成為“僵豬”,還能造成機(jī)體抵抗力減弱而容易繼發(fā)感染其他疾病而死亡,嚴(yán)重降低養(yǎng)豬生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。刺五加的水提物活性成分之一的刺五加多糖(ASPS)具有抗腫瘤、抗炎、免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性[3]。課題組前期研究表明飼糧添加ASPS能改善斷奶仔豬生長性能,降低腹瀉率,增強(qiáng)免疫功能[4],但ASPS對免疫應(yīng)激仔豬腹瀉的影響還未見報(bào)道。本試驗(yàn)以脂多糖(LPS)誘導(dǎo)建立免疫應(yīng)激模型,研究ASPS對免疫應(yīng)激仔豬腹瀉和血漿D-乳酸的影響,旨在為應(yīng)用ASPS防治仔豬腹瀉提供理論依據(jù)。
1.1試驗(yàn)材料和飼糧ASPS利用水提醇沉工藝從刺五加根中提取,苯酚-硫酸法測得多糖純度為92.7%。LPS為大腸桿菌血清型(Sigma,055∶B5),臨用時(shí)配制?;A(chǔ)飼糧參照NRC(1998)仔豬營養(yǎng)需要配制的粉狀飼料,其組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table1 Composition and nutrient levels of the basa l diet(air-d ry basis)
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)動物及管理試驗(yàn)采用2×2因素設(shè)計(jì),即飼糧處理(添加或不添加ASPS)和免疫應(yīng)激處理(注射LPS或等量生理鹽水),試驗(yàn)期14 d。將64頭28日齡斷奶、平均體重為7.22± 0.46 kg的“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬隨機(jī)分為4組,每組4個(gè)重復(fù)。第1、2組飼喂基礎(chǔ)飼糧,第3、4組飼喂添加800 mg/kg ASPS的飼糧,試驗(yàn)第7天,1、3組仔豬腹腔注射100μg/kg BW生理鹽水,2、4組注射等量LPS。試驗(yàn)第14天,仔豬前腔靜脈采血,3 500 r/min離心10 min分離血漿,-20℃保存待測。
1.3指標(biāo)測定
1.3.1血漿 D-乳酸的測定采用改良酶學(xué)分光光度法測定血漿含量D-乳酸:取待測血漿0.25 mL分別加入4.6 mmol/L煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)與碳酸鹽緩沖液的混合溶液1.5 mL、50μL D-乳酸脫氫酶,混勻后37℃水浴30 min??瞻坠芗尤胝麴s水,分光光度計(jì)測OD340nm值。同時(shí)將D-乳酸標(biāo)準(zhǔn)品配制成不同濃度后,在與上述待測血漿相同處理?xiàng)l件下測標(biāo)準(zhǔn)溶液OD340nm值,作D-乳酸標(biāo)準(zhǔn)曲線并求回歸方程。將血漿OD340nm值代入回歸方程計(jì)算血漿D-乳酸含量。
1.3.2腹瀉程度的觀察與計(jì)算于試驗(yàn)第7天注射LPS后至第14天,每天9∶00~16∶00觀察仔豬的腹瀉頭數(shù)及腹瀉程度,仔豬腹瀉評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
腹瀉率/%=試驗(yàn)期腹瀉仔豬頭數(shù)/試驗(yàn)仔豬總頭數(shù)×100
腹瀉指數(shù)/分=試驗(yàn)期每日糞便評分之和/試驗(yàn)仔豬總頭數(shù)
腹瀉頻率/%=∑[(腹瀉仔豬頭數(shù)×仔豬腹瀉天數(shù))/(試驗(yàn)仔豬總頭數(shù)×試驗(yàn)天數(shù))]×100
表2 仔豬腹瀉評分標(biāo)準(zhǔn)Tab le2 Pig let diarrhea score standard
1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007初步整理后,采用SPSS 16.0軟件的GLM程序進(jìn)行兩因素方差分析。數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn),P<0.05時(shí)確定為差異顯著。
2.1A A S S P P S S對免疫應(yīng)激仔豬腹瀉的影響結(jié)果見表3。
表3 刺五加多糖對免疫應(yīng)激斷奶仔豬腹瀉的影響Table3 The effect of dietary ASPS on diarrhea of LPS-challenged weanling pigs
由表3可知,LPS免疫應(yīng)激使斷奶仔豬腹瀉率提高了130%(P<0.05),腹瀉指數(shù)和腹瀉頻率也分別提高了129.9%(P<0.05)和77.76%(P<0.05)。飼喂800 mg/kg ASPS使斷奶仔豬腹瀉率、腹瀉指數(shù)和腹瀉頻率分別降低了71.64%(P<0.05)、78.33%(P<0.05)和57.83%(P<0.05);LPS和ASPS兩者之間存在互作效應(yīng),即添加ASPS能緩解LPS應(yīng)激引起的仔豬腹瀉率、腹瀉指數(shù)和腹瀉頻率的增加(P<0.05)。
2.2A A S S P P S S對免疫應(yīng)激仔豬血漿D D--乳酸含量的影響結(jié)果見表4。
表4 刺五加多糖對免疫應(yīng)激斷奶仔豬血漿D-乳酸含量的影響Tab le4 The e ffect of dietary ASPS on p lasm a D-lactate of LPS-challenged weanling pigs μg/L
由表4可知,LPS免疫應(yīng)激使斷奶仔豬血漿D-乳酸含量提高了29.57%(P<0.05);飼喂800 mg/kg ASPS使仔豬血漿D-乳酸降低了16.37%(P<0.05);LPS和ASPS兩者之間存在互作效應(yīng),即添加ASPS能緩解LPS應(yīng)激引起的仔豬血漿D-乳酸的提高(P<0.05)。
LPS是革蘭氏陰性細(xì)菌壁的大分子成分,在動物營養(yǎng)免疫學(xué)研究中,注射LPS是建立動物免疫應(yīng)激模型的主要方式[5]。本試驗(yàn)注射LPS的仔豬出現(xiàn)了嚴(yán)重腹瀉、嗜睡、發(fā)燒等癥狀,證明了本試驗(yàn)仔豬的免疫應(yīng)激模型構(gòu)建是成功的。
腹瀉率可以反映仔豬腹瀉的發(fā)病率,而腹瀉頻率和腹瀉指數(shù)能反映仔豬腹瀉的嚴(yán)重程度。通過對這3項(xiàng)指標(biāo)的觀察,可全面反映仔豬的腹瀉狀況。項(xiàng)目組前期研究已經(jīng)表明,飼糧添加800 mg/kg ASPS能顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率,本試驗(yàn)與前期試驗(yàn)結(jié)果相一致[4]。另外,本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),LPS刺激的免疫應(yīng)激仔豬腹瀉發(fā)病率和腹瀉程度較未發(fā)生免疫應(yīng)激的仔豬表現(xiàn)得更為嚴(yán)重,而飼糧添加800 mg/kg ASPS對仔豬腹瀉發(fā)病率和腹瀉程度均有較大程度的改善。很多研究已經(jīng)表明腸黏膜損傷與腹瀉有密切的關(guān)系。提示ASPS降低斷奶仔豬腹瀉的作用與緩解腸黏膜損傷有關(guān)。
LPS誘導(dǎo)仔豬發(fā)生免疫應(yīng)激時(shí),由于促炎性細(xì)胞因子大量釋放可使腸黏膜上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)發(fā)生病理改變,破壞細(xì)胞間的緊密連接,導(dǎo)致腸黏膜通透性增高,從而引起腹瀉。動物腸道內(nèi)的D-乳酸由胃腸道固有細(xì)菌產(chǎn)生,且哺乳動物體內(nèi)沒有快速代謝D-乳酸的酶系統(tǒng)。當(dāng)腸道發(fā)生損傷致腸黏膜絨毛頂端上皮脫落,腸上皮緊密連接損傷導(dǎo)致腸黏膜通透性增加時(shí),腸道中細(xì)菌產(chǎn)生的大量D-乳酸通過受損黏膜進(jìn)入血液,使血漿 D-乳酸水平升高。故監(jiān)測血漿D-乳酸水平可及時(shí)反映腸黏膜損害程度和通透性變化[6]。本試驗(yàn)研究顯示LPS免疫應(yīng)激仔豬血漿D-乳酸含量顯著增加,提示免疫應(yīng)激能損傷仔豬的腸黏膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致腸道通透性增加。而飼糧添加ASPS能顯著降低血漿D-乳酸含量,提示ASPS對免疫應(yīng)激仔豬腸黏膜損傷具有緩解作用。但有關(guān)ASPS緩解免疫應(yīng)激仔豬腹瀉的機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。
免疫應(yīng)激斷奶仔豬腹瀉發(fā)病率和發(fā)病程度較未發(fā)生免疫應(yīng)激的斷奶仔豬更為嚴(yán)重。在本試驗(yàn)條件下,飼糧添加800 mg/kg ASPS能顯著降低免疫應(yīng)激仔豬腹瀉發(fā)病率和發(fā)病程度,該作用與降低腸黏膜的通透性有關(guān)。
[1]盧亞萍,杜杰.斷奶仔豬腹瀉原因分析及防治[J].動物科學(xué)與動物醫(yī)學(xué),2005,12:15-16.
[2]Liu Y L,Chen F,Odle J,et al.Fish oi l enhancesintestinalintegrityandinhibits TLR4andNOD2signal ingpathwaysinweaned pigs af ter LPS chal lenge[J].J Nut r,2012, 142∶2017-2024.
[3]林秋葉.刺五加水提物抗炎作用及其機(jī)制研究[D].大連:大連理工大學(xué),2007.
[4]韓杰,邊連全,劉顯軍,等.刺五加多糖對斷奶仔豬生長性能和免疫指標(biāo)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2012,24(11):2203-2209.
[5]Lai C H,Yin J D,Li D F,et al.Conjugated linoleic acid at tenuates the production and gene expression of proinf lammatory cytokines in weaned pigs chal lenged with lipopolysaccharide[J].J Nut ri,2005,135∶239-244.
[6]姚詠明,盛志勇,吳葉,等.大鼠急性腸缺血后D-乳酸的變化及其與腸粘膜損害的關(guān)系[J].中華燒傷整形外科雜志,1998,4(4):266-269.
Effects of Dietary Acanthopanax senticosus Polysaccharide on Diarrhea and D-lactate in Plasma of Challenged Weanling Pig
Han Jie,Zhang Yiran,Zhang Fei,Bian Lianquan*
(Col lege of Animal Husbandry and Veterinary,Shenyang Agricul tural University,LiaoningShenyang110866)
The experiment was conducted to evaluate the ef fect of dietary acanthopanax senticosus polysaccharide(ASPS)on diar rhea and d-lactate in plasma of weanl ing pigs chal lenged with Escherichia col i l ipopolysaccharide(LPS).A total of 64 bar rows(Duroc×Large White×Landrace,28 days of age,initial weight of 7.22±0.46 kg)in a 2×2 factorial experiment were randomly al lotted to four dietary treatments with 4 repl ications and 4 pigs per pen.Pigs in 1 and 2 groups were fed with 0 mg/kg ASPS,and 3,4 groups were fed with 800 mg/kg ASPS.On d 7,pigs in 2 and 4 groups were injected with LPS and the other groups were given equivalent amount of sal ine.The resul ts of 14-d experiment showed that compared with cont rol group,dietary ASPS decreased the diarrhea ratio,diarrhea index and diar rhea f requency by 71.64%(P<0.05),78.33%(P<0.05)and 57.83% (P<0.05)respectively.Fur thermore,ASPS supplementation reduced D-lactate in plasma by 16.73%(P<0.05).In addition,coactions were observed between ASPS and LPS on these indicators.It is concluded that 800 mg/kg dietary ASPS can reduce incidence of diar rhea,which is related with the decreased mucosal Intestinal permeabil ity.
Acanthopanax senticosus polysaccharide;Weanl ing pigs;Immune chal lenge;Diar rhea
S828.5
B
1672-9692(2016)01-0018-05
2015-11-02
韓杰(1978-),女,博士,講師,研究方向?yàn)樨i動物營養(yǎng)與飼料。
邊連全(1955-),男,博士生導(dǎo)師,教授,研究方向?yàn)樨i動物營養(yǎng)與飼料。
國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD28B01-02),2014遼寧省博士科研啟動基金計(jì)劃項(xiàng)目(20141061)。